DC ブラシ付きモーターのサプライヤーとして、お客様からこれらのモーターのさまざまな技術的側面についてのお問い合わせをよく受けます。最もよくある質問の 1 つは、「DC ブラシ付きモーターの始動トルクはどのくらいですか?」というものです。このブログ投稿では、始動トルクの概念、その重要性、および DC ブラシ付きモーターの性能との関係について詳しく説明します。
トルクを理解する
始動トルクについて説明する前に、まずトルクとは何かを理解しましょう。トルクは、モーターが生成できる回転力の尺度です。物体を軸の周りに回転させる力です。 DC ブラシ付きモーターの場合、トルクはモーターがシャフトを回転させて負荷を駆動することを可能にするものです。
トルクは通常、ニュートン メートル (N·m) またはポンド フィート (lb·ft) の単位で測定されます。モーターが生成できるトルクの量は、モーターの設計、磁場の強さ、モーターの巻線を流れる電流などのいくつかの要因によって異なります。
始動トルクとは何ですか?
始動トルクは離脱トルクとも呼ばれ、静止位置からモーターのシャフトの回転を開始するのに必要なトルクです。モーターに電源を入れた瞬間に発生できる最大トルクです。始動トルクは、負荷の慣性を克服して動作を開始するモーターの能力を決定するため、非常に重要です。
ベルトコンベア、ポンプ、ロボット工学などの多くの用途では、負荷にかなりの量の慣性が生じる場合があります。これは、負荷が動き始めるには大きなトルクが必要であることを意味します。モータの起動トルクが不足すると、モータが負荷を起動できなかったり、負荷がかかって停止したりすることがあります。
始動トルクに影響を与える要因
DC ブラシ付きモーターの始動トルクに影響を与える要因はいくつかあります。これらには次のものが含まれます。
電機子抵抗
DC ブラシ付きモーターの電機子抵抗は、モーターの電機子巻線の抵抗です。電機子抵抗が低いほど、より多くの電流が電機子巻線に流れることができるため、磁界の強さと始動トルクが増加します。ただし、アーマチュア抵抗が低いということは、起動時にモーターがより多くの電流を消費することも意味し、消費電力が増加し、過熱する可能性があります。
磁場の強さ
DC ブラシ付きモーターの磁場の強さは、永久磁石または界磁巻線によって決まります。磁界が強いほど始動トルクが高くなります。永久磁石 DC (PMDC) モーターでは、磁界は永久磁石によって提供されます。永久磁石は通常、ネオジムやフェライトなどの材料でできています。巻線界磁 DC モータでは、別の電源によって励磁される界磁巻線によって磁界が生成されます。
電機子導体の数
電機子巻線の導体の数も始動トルクに影響します。導体の数が増えると、電機子内の電流の流れる経路が増えるため、磁界の強度と始動トルクが増加します。
供給電圧
DC ブラシ付きモーターへの供給電圧は、始動トルクに直接影響します。供給電圧が高くなると、電機子巻線を流れる電流が増加し、磁界の強さと始動トルクが増加します。ただし、モーターの損傷を避けるために、供給電圧はモーターの定格電圧範囲内である必要があることに注意することが重要です。
始動トルクの計算
DC ブラシ付きモーターの始動トルクは、次の式を使用して計算できます。
[T_{開始} = K \cdot \ファイ \cdot I_{開始}]
どこ：
- (T_{start})は始動トルク(N・m)です。
- (K) はモーターの設計に依存する定数です
- (\Phi) は磁束 (ウェーバー)
- (I_{start}) は開始電流 (アンペア) です。
開始電流 (I_{start}) は、オームの法則を使用して計算できます。
[I_{開始} = \frac{V}{R_a}]
どこ：
- (V) は電源電圧 (ボルト) です。
- (R_a) は電機子抵抗 (オーム) です。
さまざまな用途における始動トルクの重要性
始動トルクの重要性は用途によって異なります。始動トルクが重要となるアプリケーションの例をいくつか示します。
コンベヤベルト
コンベヤ ベルトは、材料をある場所から別の場所に輸送するために使用されます。コンベア ベルトが始動するときは、ベルトの慣性とベルトにかかる負荷に打ち勝つ必要があります。コンベヤベルトが失速することなくスムーズに始動するには、高い始動トルクを備えたモーターが必要です。
パンプス
ポンプは、流体をある場所から別の場所に移動するために使用されます。ポンプを始動するときは、流体の抵抗とポンプ インペラの慣性を克服する必要があります。ポンプを迅速かつ効率的に始動するには、高い始動トルクを備えたモーターが必要です。
ロボット工学
ロボットは、製造、組み立て、探査などのさまざまな用途に使用されます。ロボット工学では、ロボットが関節を動かしタスクを実行するために、モーターの始動トルクが非常に重要です。モーターの始動トルクが低いと、ロボットの動きが遅くなったり、まったく動かなくなったりすることがあります。
当社の DC ブラシ付きモーター製品
DC ブラシ付きモーターの大手サプライヤーとして、当社はさまざまな用途のニーズを満たすために、さまざまな始動トルク定格を備えた幅広いモーターを提供しています。当社の製品ポートフォリオには以下が含まれますPMDCモーターファクトリー、DCギアモーター、 そして24V 油圧 DC モーター工場。
当社の PMDC モーターは、高効率、コンパクトなサイズ、信頼性の高い性能で知られています。さまざまな電圧およびトルク定格が用意されているため、幅広い用途に適しています。当社の DC ギア モーターは、低速で高トルクを提供するように設計されており、コンベア ベルト、ロボット工学、オートメーションなどの用途に最適です。当社の 24V 油圧 DC モーターは、高い始動トルクと信頼性の高い性能が不可欠な油圧用途向けに特別に設計されています。
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参考文献
- AE フィッツジェラルド、C キングスレー、SD ウーマンズ (2003)。電気機械 (第 6 版)。マグロウヒル。
- チャップマン、SJ (2012)。電気機械の基礎 (第 5 版)。マグロウヒル。
- クラウス、PC、ワシンクズク、O.、およびサドホフ、サウスダコタ州 (2013)。電気機械と駆動システムの解析 (第 3 版)。ワイリー。